第八章 恒定电流的磁场1.ppt

如果环路不在垂直于导线的平面内： 如果沿同一路径但改变绕行方向积分： 磁感应强度矢量的环流与闭合曲线的形状无关，它只和闭合曲线内所包围的电流有关。 2. 电流在环路之外 3. 多根载流导线穿过环路 安培环路定理：在真空中的恒定磁场内，磁感应强度B矢量沿任何闭合曲线L的环流等于穿过闭合曲线回路所有传导电流的代数和的?0倍。 1 静电场的环路定理说明静电场是无旋场；恒定磁场的环路定理反映恒定磁场是有旋场。 2 式中的电流是指闭合曲线所包围并穿过的电流，不包括闭合曲线以外的电流，且电流必须是闭合载流导线的电流。 3 式中的磁感应强度B是闭合曲线内外所有电流产生的磁感应强度。 说明： 4 电流的符号规定：当电流方向与积分路径的绕行方向构成右手螺旋关系时电流为正,反之为负。如右图所示： 5 同一电流与闭合回路N次链套时： I4 I3 I1 I2 * 课 件 公邮： putongwulixue@ 密码： putongwulixue2010 第八章 恒定电流的磁场 本章教学目的及要求 1、理解恒定电流、电流密度和电动势的概念； 2、掌握磁感应强度的概念和毕奥· 萨伐尔定律及其应用； 3、掌握稳恒磁场的高斯定理和安培环路定理及应用； 4、了解带电粒子在电场和磁场中的运动。 粗细不均匀的金属导线。 电流 I 标量，方向:正电荷运动的方向 电流密度矢量 方向：正电荷运动的方向。 大小：等于从垂直于电荷运动方向的单位截面上流过的电荷量。 §8-1 恒定电流 一、电流 电流密度 电流就是电流密度穿过某截面的通量。 电流与电流密度的关系 电阻法勘探矿藏时的电流 粗细均匀的金属导体 粗细不均匀的金属导线 半球形接地电极附近的电流 几种典型的电流分布 同轴电缆中的漏电流 二、电源的电动势 B A + + + + - - - - +q -q 非静电力 Fk 电源——提供非静电力的装置，或称电泵。 Fk 导体内形成持续电流的条件： 载流子、电势差 电源把其他形式的能量转化为电势能。如化学电池、发电机、热电偶、硅（硒）太阳能电池、核反应堆等。 非静电力的作用： 电源外部： 提供恒定电场，静电力使正电荷从电势高的地方向电势低的地方运动。 电源内部： 两种力同时存在！方向相反。 非静电力使正电荷从电势低的地方（电源负极）再回到电势高的地方（电源正极），形成恒定电流。 + + + + + + - - - - - - + 静电力 + 静电力 非静电力 闭合电路电流的形成 非静电场的场强： 电动势 ： 定义： 电动势 ? 等于将单位正电荷从电源负极沿内电路移到正极过程中非静电场力做的功。 + (内电路) 标量，方向 “非静电场的电场强度”沿整个闭合电路的环流不为零，等于电源的电动势！这是“非静电场”与静电场的区别。 §8-2 磁感应强度 一、基本磁现象 可吸引铁，钴，镍等物质； 有N，S两极； 同名磁极相斥，异名相吸； 磁单极子不存在。 奥斯特：载流导线附近的磁针受磁力作用发生偏转。 安 培：磁铁附近的载流导线受磁力作用，发生运动； 载流导线之间也有相互作用，总结两电流之间的作用力两磁铁之间的力同属磁力。 安培分子电流假说：分子电流相当于一个基元磁体，物质对外显示出的磁性，是分子电流在外界作用下趋向于同一方向排列的结果。 磁现象的电本质：运动的电荷产生磁场 磁现象与电现象有没有联系？ 静电场 静止的电荷 运动的电荷 电场和磁场 电流 磁场 电流 二、磁感应强度 * 的方向——利用小磁针探测磁场的方向。 * 的大小——研究运动电荷在磁场中受力。 引入运动电荷 ， 实验发现： 1、磁场力的方向总是与电荷运动方向垂直； 磁感应强度 的大小： 方向：用正电荷的 方向确定B矢量的方向。 地球磁场 单位：T 三、磁感应线和磁通量 磁感线的疏密反映磁场的强弱； 磁感线上各点的切线方向表示 此处磁场的方向。 1. 磁感应线（磁感线） —— 磁场的定性描述 磁感应线的性质：任何磁场中，每一条磁感应线都是与闭合电流相互套连的，无头无尾的闭合曲线，磁感应线之间互不相交，且磁感应线的环绕方向和电流流向呈右手螺旋关系。 2. 磁通量: 穿过磁场中任一给定曲面的磁感应线总数。 通过面元dS的磁通量： 通过有限曲面S的磁通量： 磁感应强度又称磁通量密度。 §8-3 毕奥–萨伐尔定律 一、毕奥–萨伐尔定律 P dq 回顾求任意形状带电体产生的电场 ： 线电流 电流元 方向 大小 P 类似方法计算任意形状电流产生的磁场： 真空中（